डीएनए की पुनरावृत्ति (Replication of DNA)

परिचय

• वक्ता: शुभम अग्रवाल
• टीम: आशीष
• पिछली वीडियो: न्यूक्लियोटाइड मेटाबॉलिज्म का परिचय
• विषय: डीएनए की पुनरावृत्ति
• महत्व: सबसे महत्वपूर्ण और सरल विषय
• लक्ष्य: डीएनए की पुनरावृत्ति को समझना, अंतर जानना (प्रोकरियोट्स और यूकरियोट्स)

डीएनए की पुनरावृत्ति की परिभाषा

• डीएनए की पुनरावृत्ति: डीएनए को कॉपी करना
• प्रक्रिया: माता कोशिका से पुत्र कोशिका में आनुवांशिक जानकारी की सटीक प्रतिलिपि बनती है
• महत्त्व: सेमी-कंजरवेटिव विधि
  • एक स्ट्रैंड माँ के डीएनए से आता है और दूसरा नया सिंथेसाइज्ड होता है

महत्वपूर्ण तथ्य

• सेमी-कंजरवेटिव तरीके का अनुभव: मिल्सन और स्टाहल ने 1958 में प्रायोगिक रूप से पुष्टि की

डीएनए की पुनरावृत्ति प्रक्रिया

1. ओरिजिन ऑफ रेप्लिकेशन (ORI): डीएनए पुनरावृत्ति का आरंभ स्थल
   • बैक्टीरिया: एकल ORI साइट
   • स्तनधारी: कई ORI साइट्स (Autonomous Replicating Sequences - ARS)
2. डीएनए का अनवाइंडिंग
   • हेलिकेज़ एंजाइम: डीएनए स्ट्रैंड्स को अलग करता है, ATP की आवश्यकता
   • टोपोइसोमेरेज़ एंजाइम: सुपरकोइल्स को हटाता है (टाइप I और टाइप II)
3. डीएनए रेप्लिकेशन कॉम्प्लेक्स (Replisome)
   • संगत प्रोटीन और एंजाइम्स: >20 एंजाइम्स और प्रोटीन्स
   • डीएनए पॉलीमरेज़: नया डीएनए सिंथेसाइज
4. आरएनए प्राइमर
   • डीएनए प्राइमेस एंजाइम द्वारा उत्पन्न होता है
   • प्रत्येक आरएनए प्राइमर से आगे डीएनए सिंथेसिस
5. डीएनए पॉलीमरेज़ एंजाइम
   • 5' से 3' दिशा में नया डीएनए स्ट्रैंड जोड़ता है
   • बैक्टीरिया में: 5 प्रकार (I, II, III, IV, V)
     • डीएनए पॉलीमरेज़ I: रिपेयर एंजाइम, 1956 में कार्नबर्ग द्वारा खोजा गया
     • डीएनए पॉलीमरेज़ III: मुख्य पुनरावृत्ति एंजाइम
   • स्तनधारी में: 5 प्रकार (अल्फा, बीटा, गामा, डेल्टा, एप्सिलॉन)
     • अल्फा: प्रमुख क्रोमोसोम पुनरावृत्ति एंजाइम
     • बीटा: रिपेयर एंजाइम
     • गामा: माइटोकॉन्ड्रियल डीएनए पुनरावृत्ति
     • डेल्टा: लीडिंग और लेगिंग स्ट्रैंड दोनों
     • एप्सिलॉन: सिर्फ लीडिंग स्ट्रैंड
6. लीडिंग और लेगिंग स्ट्रैंड का सिंथेसिस
   • लीडिंग स्ट्रैंड: समानांतर दिशा में निरंतर सिंथेसिस
   • लेगिंग स्ट्रैंड: विपरीत दिशा में टुकड़ों (Okazaki fragments) में सिंथेसिस
   • लीगेज एंजाइम: आरएनए प्राइमर को हटाने के बाद डीएनए फ्रेग्मेंट्स को जोड़ता है

समरी

• ओआरआई साइट्स: पहचान और सक्रियण
• अनवाइंडिंग: हेलिकेज़ और टोपोइसोमेरेज़ द्वारा संचालित
• आरएनए प्राइमर का गठन: डीएनए प्राइमेस एंजाइम द्वारा
• डीएनए सिंथेसिस: लीडिंग और लेगिंग स्ट्रैंड में, डीएनए पॉलीमरेज़ एंजाइम द्वारा
• प्रूफरीडिंग और रिपेयर: डीएनए पॉलीमरेज़ द्वारा
• अंतिम परिणाम: पुनरावृत डीएनए अणु क्रोमेटिन संरचना में संगठित